关于物联网:一次搞懂线性稳压器LDO的工作原理

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这个元器件能把电压放大 100 万倍,它就是运算放大器。计算方法很简略,同相输出端电压,减去反向输出端电压,再乘以 100 万倍,就等于输入电压。假如同相输出是 0.5V,反相输出是 0.3V,再乘以 100 万,得出 200,000V。

当然理论利用中不可能这么猛。运放还要接上电源,假如接上 10V 的电源,那么此时输入的电压,最高只能达到 10V。当初将正输出端电压值固定,而后负输出端贬低,同样遵循正输出减负输出,得出的是正数,那么此时输入的电压就变成接地 0V。

大家发现没有,因为放大倍数过于大,假如差别只有 0.0001V,只有 Vp 大于 Vn,输入就等于 (正) 电源电压,反过来 Vp 小于 Vn,输入就等于接地 / 负电源电压。也就是此时输入只有两种状态,要么最高,要么最低。

当初将输入和负输出端相连,也就是输入端和 Vn 相等。此时当 Vn 大于 Vp,输入端会往降落。一旦降到 Vn 反而小于 Vp,输入端又会往上提,所以最终会使得输入端有限靠近等于 Vp,也就是这三个的电压值会相等。

接下来能够利用这个个性,制作一个线性稳压电路,咱们先看左右两边。右边电源提供 15V,而后在左边这个地位给负载输出 5V 的电压,然而电源和负载会有稳定,导致这个点的输出会变动。咱们要做的,是将它锁定在 5V,如果比 5V 高了它能主动降下来,如果比 5V 低了,又能主动进步。咱们来看看,这个电路是怎么实现的。

先看这个地位,通过电阻和稳压二极管分压,这里会固定一个电压值作为运放的同相输出电压。

再来看另一侧,在 5V 的根底上,通过两个电阻分压失去两头这个点的电压,将它间接连贯反相输出端。这里设定这两个点的电压雷同,也就是 Vp=Vn。

当上边等于 5V 时,也就是这个点 Vn 等于 Vp,输入 Vo 管制三极管导通,5V 放弃不变。当上边大于 5V 时,意味着这个点电压跟着升高,也就是就 Vn 大于 Vp,所以运放管制 Vo 降落,使得三极管基极导通电流减小,从而管制上边这条路线电流减小,那么这个点电压就会降落。同理如果这个点低于 5V,就会使这个点电压降落,也就是 Vn 小于 Vp,那么 Vo 输入增大,基极导通电流增大,管制上边通过电流增大,从而使这个点电压回升。

依据三极管的伏安个性曲线,管制这条路 CE 之间的电流变动,从最大值到最小值,都要确保是在放大区之内。

这个电路还有个毛病,输出 15V,稳压输入 5V,也就是另外 10V 压在三极管上,会导致三极管发热重大。如果改为稳压输入为 12V,那么三极管分压只有 3V,发热就会好很多,所以这个电路输出和输入的差距太大的话,能耗会比较严重。

正文完
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